工业蒸汽锅炉自动化控制系统探讨

发表时间:2021/6/4   来源:《科学与技术》2021年第29卷5期   作者:陈鹏 朱华勇
[导读] 锅炉微机控制是这些年来开发的一种全新技术,是由微型的计算机软件
        陈鹏 朱华勇
        安徽中烟工业有限责任公司滁州卷烟厂 安徽 滁州 239000
        
        摘 要:锅炉微机控制是这些年来开发的一种全新技术,是由微型的计算机软件、硬件,自动控制等几项技术相结合而形成的产物。通过计算机和变频自控技术对其锅炉的生产过程各个参与的主要参数都一定要进行严格的控制。所以,锅炉设置是一个多输出,多输入而且相互关联的一个复杂控制现象。本篇文章主要就工业蒸汽锅炉自动化控制系统进行了研究和分析,希望能够给大家带来一些帮助。
        关键词:工业蒸汽;自动化控制;研究分析
        
        工业蒸汽锅炉生产自动化控制系统是指通过各种各样的检测仪器标,调节仪表,控制装置等各种自动化技术工具,对其锅炉生产过程当中的温度,压力,以及流量等热工参量去进行自动控制的系统。自动控制的目的是为了能够切实的去实现各种各样技术经济指标,进一步减轻劳动的强度,提升经济效益与生产率,从而达到节约资源,改善劳动环境的条件,真正实现锅炉自动化的安全可靠性。提高锅炉运行的经济性,减少运行的工作人员,提升劳动生产率等,有着非常显著的经济效益与社会效益。
        1锅炉控制的方法
        1.1锅炉控制方案
        锅炉是一个具有多输入,多输出,以及多回路的一个非线性相互关联的复杂控制系统。在调节参数和被调节参数之间,有着很多的交叉影响,调节的难度比较大。所以,可以选择把系统控制分散成渣控制、送风控制等单独封闭的控制。
        1.2组态画面的控制
        非常明显直观而且集中的体现出了锅炉的所有运行数值,能够非常快速的计算出来锅炉在其正常运行与启停过程当中的有关数据。而且能够在显示器上同时的显示出锅炉运行水位,压力,烟气氧量以及消耗量等十个左右运行参数的瞬间值,给定值以及累计值,并且依照所需要的在其锅炉结构示意画面的对应位置当中显示出参数值。
        1.3打印机的控制
        可以依照需求去随时的打印各种各样的参数与数据,能够对其运行的情况进行精确的记录,这也有助于事故追查以及分析阻止事故的瞒报漏保现象发生。能够在运行的过程当中随时的去改变各种运行数据的控制值,修改系统当中使用的控制参数,以至能够达到最佳的运行情况。
        2锅炉控制系统中各个控制回路
        2.1锅炉控制系统
        锅炉控制系统当中一般含有蒸汽压力,炉膛负压除氧器水位,汽包液位以及除氧器压力等子系统。锅炉燃烧控制的本质就是其能量平衡当中的一个控制,工业蒸汽锅炉主要是借以蒸汽压力作为其能量平衡变化的指数,依据生产任务去控制生产设备的用汽量以及压力的变化,从而对其锅炉供给的燃料量以及送水量进行调整。与此同时切实保障燃料的充分燃烧以及热量的充分利用。
        2.2锅炉给水控制回路
        锅炉给水控制使得水流量非常的适应锅炉的蒸发量,以此来维持汽包液位能够在正常合适的一个范围当中,并且保障给水稳定。在微机控制回路当中被调参数是汽包水位,利用给水调节阀对其给水流量进行一定的调控。因为给水调节对象没有自平衡能力,而且又存在着滞后的现象。

因此在一般的锅炉控制系统当中一定要把水流量,汽包水位,蒸汽流量三个变量在控制系统中进行运算之后利用调节把水阀对锅炉给水进行一定的调节。锅炉给水压力回路,由于汽包当中的压力非常高,如果想要给锅炉补水时那么就一定要提供更高的压力,因为只有形成压力差才能够确保水能够正常稳定的注入汽包。给水压力回路的一个重要作用就是提升给水压力以确保汽包给水。给水压力回路的重要作用就是提高水压力以确保汽包给水,一般采取利用变频器恒压供水的方式去控制水压,给水回路在锅炉需要补水的时候,反馈一些信号给微机控制系统,系统利用变频器去自动启动1号给水泵运行,控制系统利用反馈信号对给水管的压力进行一定的检测,当变频器的频率上升到工频的时候,水压就没有办法达到所需要的压力值,控制系统自动把第一台电机切换到工频直供电,并由变频器去拖动2号给水泵正常运行,例如变频器运行达到工频状态时供水母管的压力依旧没有达到设定的压力值系统,就得自动的把第二台水泵切换到工频直供电,再由变频器去拖动3号运行,从而保障运行过程的安全。通过反馈信号能够测得锅炉所需要的给水量减少了,变频控制系统能够有效的降低变频器的运行频率,假如变频器的频率到零的时候仍然不能够满足其要求,那么变频器就会自动切换到前一台水泵去进行变频运行,不断的调节给水泵电机的转速让锅炉的给水正常。锅炉的供水系统当中主要还包括除氧器水位控制,除氧器压力控制主要是为了去保障除氧器口能够有足够的蒸汽压力去用于把软化水除氧,输入参数是指除氧器压力输出参数控制除氧器进汽阀。除氧器水位的控制是一个非常单闭环的控制回路,输入参数,其实就是为了能够保障除氧器当中有足够多的水提供给锅炉。
        2.3锅炉燃烧调节系统
        燃烧过程的自动调节系统选择和燃料的类型与燃料的供给,燃烧方式锅炉负荷息息相关,但是都有着同样的调节方法。第一,唯一汽压恒定,生产任务能不能够顺利完成和蒸汽的压力恒定息息相关。恒定的蒸汽压力是切实保障生产的一个基本保障。气压的变化表示着锅炉蒸汽量与负荷的耗汽量不平衡所导致的,要想使得蒸汽的压力恒定那么就一定要相应的改变燃料使用量,以改变锅炉的蒸汽量。第二,切实保障燃料过程的经济性。当燃料量发生改变的时候,一定要相对应的去调节送风量,让它能够和燃料量相互配合,确保燃烧过程具有非常高的经济性。第三,调节引风量和送风量想配合,以确保炉膛当中的压力不发生改变。燃料调节系统一般是有三个被调参数:蒸汽气压,烟气含氧量以及炉膛负压。一般的可调节量是燃料量,送风量以及引风量。控制系统所需要调节的对象主要是燃料量,利用调节喷渣风机风门,鼓风机风门,以及引风机风门的变频指数去进行调节,从而切实使得燃料能够得到非常充分的运用,保障蒸汽压力的平衡。
        3锅炉控制系统的组成结构
        DCS系统配置。锅炉DCS系统是一个专门用于锅炉自动化系统控制的分布式集散控制系统。以锅炉监控自动化作为目标,去节能增效,切实保障环境,改善工作条件,进一步提升劳动的质量和效率。锅炉控制终端设备,能够完成实时的燃烧控制,风量调节,汽包水位调节以及故障报警等等。锅炉监控上位机,有关操作工作人员可以在上位机上监察各个锅炉的运行状态报警显示,曲线报表等等,去进行一定的参数设定。
        4结束语
        总而言之,采取计算机控制锅炉系统是行业的一个发展趋势。锅炉控制系统当中完善的安全机制,能够切实保障锅炉稳定,安全,经济的运行,从而减轻有关操作人员的劳动强度。而且运用计算机能够有效的提升锅炉自动化水平,对其节能,环保安全等方面都有着非常深远的影响。
        
        参考文献:
        [1]田丽. 工业蒸汽锅炉自动化控制的探析[J].现代商贸工业,2020,(6):314-315.
        [2]陈小辉. 工业蒸汽锅炉自动化控制分析[J].中国科技纵横,2019,(9) :216.
        [3] 庄涛.工业蒸汽锅炉的自动化控制研究与实现[D].济.南:山东大学,2019,(86),36—39.
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